JP5900689B2 - Optical measurement method of eyeball - Google Patents

Optical measurement method of eyeball Download PDF

Info

Publication number
JP5900689B2
JP5900689B2 JP2015161351A JP2015161351A JP5900689B2 JP 5900689 B2 JP5900689 B2 JP 5900689B2 JP 2015161351 A JP2015161351 A JP 2015161351A JP 2015161351 A JP2015161351 A JP 2015161351A JP 5900689 B2 JP5900689 B2 JP 5900689B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
eyeball
light
optical
anterior chamber
light emitting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2015161351A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2015213835A (en
Inventor
和征 松下
和征 松下
一隆 武田
一隆 武田
浩平 湯川
浩平 湯川
秀明 小澤
秀明 小澤
卓 木下
卓 木下
中山 秀生
秀生 中山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Xerox Co Ltd, Fujifilm Business Innovation Corp filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
Priority to JP2015161351A priority Critical patent/JP5900689B2/en
Publication of JP2015213835A publication Critical patent/JP2015213835A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5900689B2 publication Critical patent/JP5900689B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Eye Examination Apparatus (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Description

本発明は、眼球の光計測装置及び眼球の光計測方法に関する。   The present invention relates to an eyeball optical measurement device and an eyeball optical measurement method.

特許文献1には、所定の位置に予め配された眼球に光を照射する光源装置と、前記光源装置から出射された光に照射された前記眼球の角膜と空気との境界面による第1の後方散乱光の強度および角膜と前眼房との境界面による第2の後方散乱光の強度をそれぞれ検出する光検出器と、前記第1および第2の後方散乱光の強度に基づいて、前記前眼房内を満たす眼房水の屈折率を求める屈折率算出手段と、眼房水の屈折率と該眼房水中のグルコース濃度との対応関係が予め記憶された記憶部と、前記記憶部に記憶された対応関係、および前記屈折率算出手段により求められた眼房水の屈折率に基づいて、該眼房水中のグルコース濃度を求めるグルコース濃度算出手段とを備えたことを特徴とするグルコース濃度測定装置が記載されている。   In Patent Document 1, a light source device that irradiates light to an eyeball that is arranged in advance at a predetermined position, and a boundary surface between the cornea and air of the eyeball that is irradiated with light emitted from the light source device Based on the intensity of the backscattered light and the intensity of the second backscattered light by the interface between the cornea and the anterior chamber, respectively, and the intensity of the first and second backscattered light, Refractive index calculating means for obtaining the refractive index of the aqueous humor that fills the anterior chamber, a storage unit that stores in advance the correspondence between the refractive index of the aqueous humor and the glucose concentration in the aqueous humor, and the storage unit Glucose concentration calculating means for determining the glucose concentration in the aqueous humor based on the correspondence stored in the above and the refractive index of the aqueous humor determined by the refractive index calculating means A concentration measuring device is described.

特許文献2には、濃度未知の旋光性物質以外の妨害旋光性物質によって発現する旋光角範囲が既知である尿の旋光角を測定し、前記旋光性物質の濃度C[kg/dl]を(A−A)/(α×L)≦C≦(A−A)/(α×L)
但し、A:測定された尿の旋光角[deg]
:妨害旋光性物質によって発現する旋光角の最大値[deg]
:妨害旋光性物質によって発現する旋光角の最小値[deg]
α:旋光性物質の比旋光度[deg/cm・dl/kg]
L:測定光路長[cm]
の範囲であると判定する尿検査方法が記載されている。
In Patent Document 2, an optical rotation angle of urine whose optical rotation angle range expressed by an interfering optical rotation substance other than an optical rotation optical substance with an unknown concentration is measured, and the concentration C [kg / dl] of the optical rotation substance is expressed as ( A−A h ) / (α × L) ≦ C ≦ (A−A l ) / (α × L)
However, A: Rotational angle of measured urine [deg]
A h : Maximum value of optical rotation angle [deg] expressed by interfering optical rotatory substance
A l : Minimum value of optical rotation [deg] expressed by interfering optical rotatory substances [deg]
α: Specific rotation of optically active substance [deg / cm · dl / kg]
L: Measurement optical path length [cm]
A urine test method for determining that the range is in the range is described.

特許第3543923号公報Japanese Patent No. 3543923 特開平09-138231号公報JP 09-138231 A

眼球の目頭側と目尻側に光出射手段及び受光手段を配置するとともに、前眼房を横切る光を出射及び受光する場合において、目頭側と目尻側とで眼球の奥行き方向に対する位置をずらさないで光の出射及び受光を行なおうとすると、目頭側の皮膚が邪魔となり、光出射手段又は受光手段を配置しづらかった。
本発明は、眼球の前眼房を横切る光を出射し、前眼房を横切って眼球から出た光を受光する場合において、目頭側と目尻側とで眼球の奥行き方向に対する位置をずらさないで光の出射及び受光を行なう場合に比べ、光出射手段又は受光手段の配置が容易な眼球の光計測装置等を提供する。
When the light emitting means and the light receiving means are arranged on the eye side and the eye corner side of the eyeball, and the light crossing the anterior chamber is emitted and received, do not shift the position of the eyeball in the depth direction between the eye side and the eye corner side. When trying to emit and receive light, the skin on the front side of the eyes became an obstacle, making it difficult to arrange the light emitting means or the light receiving means.
The present invention emits light crossing the anterior chamber of the eyeball and receives light emitted from the eyeball across the anterior chamber without shifting the position of the eyeball in the depth direction between the eye side and the eye corner side. Provided is an optical measurement device for an eyeball in which the arrangement of light emitting means or light receiving means is easier than in the case of emitting and receiving light.

請求項に記載の発明は、被計測者の眼球の目尻側に設けられる光出射手段を、当該眼球の目頭側に設けられる受光手段よりも当該眼球に対して奥側に位置決めするステップと、前記眼球を外転させた状態において、前記光出射手段から当該眼球の前眼房を横切るように光を通過させるステップと、前記前眼房を横切った前記光を前記受光手段で受光するステップとを含む眼球の光計測方法である。
請求項に記載の発明は、被計測者の眼球の目尻側に設けられる受光手段を、当該眼球の目頭側に設けられる光出射手段よりも当該眼球に対して奥側に位置決めするステップと、前記眼球を外転させた状態において、前記光出射手段から当該眼球の前眼房を横切るように光を通過させるステップと、前記前眼房を横切った前記光を前記受光手段で受光するステップとを含む眼球の光計測方法である。
請求項3に記載の発明は、前記位置決めするステップは、前記光出射手段及び前記受光手段の少なくとも一方が前記眼球の露出した領域の範囲外に配置されるように位置決めすることを特徴とする請求項1又は2に記載の眼球の光計測方法である。
請求項4に記載の発明は、前記位置決めするステップは、前記光出射手段及び前記受光手段の両方が前記眼球の露出した領域の範囲外に配置されるように位置決めすることを特徴とする請求項1又は2に記載の眼球の光計測方法。
The invention according to claim 1 is a step of positioning the light emitting means provided on the outer corner side of the eyeball of the measurement subject on the back side with respect to the eyeball than the light receiving means provided on the eyeball side of the eyeball; Passing the light across the anterior chamber of the eyeball from the light emitting means in a state in which the eyeball is rotated, and receiving the light across the anterior chamber with the light receiving means. Is an optical measurement method for an eyeball including
The invention according to claim 2 is a step of positioning the light receiving means provided on the outer corner side of the eyeball of the measurement subject on the back side with respect to the eyeball than the light emitting means provided on the eyeball side of the eyeball; Passing the light across the anterior chamber of the eyeball from the light emitting means in a state in which the eyeball is rotated, and receiving the light across the anterior chamber with the light receiving means. Is an optical measurement method for an eyeball including
The invention according to claim 3 is characterized in that in the positioning step, positioning is performed so that at least one of the light emitting means and the light receiving means is disposed outside a region where the eyeball is exposed. Item 3. The eyeball optical measurement method according to Item 1 or 2.
According to a fourth aspect of the present invention, in the positioning step, the positioning is performed so that both the light emitting means and the light receiving means are disposed outside the exposed region of the eyeball. 3. The optical measurement method for an eyeball according to 1 or 2.

請求項1、2の発明によれば、目頭側と目尻側とで眼球の奥行き方向に対する位置をずらさないで光の出射及び受光を行なう場合に比べ、光出射手段又は受光手段の配置が容易になる。
請求項3の発明によれば、光出射手段及び受光手段を眼球の露出した領域内に配置する場合に比べ、眼球との接触が抑制される。
請求項4の発明によれば、光出射手段及び受光手段の少なくとも一方を眼球の露出した領域内に配置する場合に比べ、眼球との接触がより抑制される。
According to the invention of claim 1, 2, without offset position relative to the depth direction of the eye at the inner corner side and outer corners side compared with the case in which the emission and reception of light, is easily disposed in the light emitting means or light receiving means Become.
According to the invention of claim 3, the contact with the eyeball is suppressed as compared with the case where the light emitting means and the light receiving means are arranged in the exposed region of the eyeball.
According to the fourth aspect of the present invention, contact with the eyeball is further suppressed as compared with the case where at least one of the light emitting means and the light receiving means is disposed in the exposed area of the eyeball.

本実施の形態が適用される光計測装置の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of the optical measuring device with which this Embodiment is applied. 光計測装置によって、前眼房における眼房水に含まれる光学活性物質による偏光面の回転角(旋光度)を計測する方法を説明する図である。It is a figure explaining the method to measure the rotation angle (optical rotation) of the polarization plane by the optically active substance contained in the aqueous humor in the anterior chamber with the optical measurement device. 眼球の概要を説明する図である。(a)は、眼球の上下方向の断面図、(b)は、眼球に対する座標系を示す。It is a figure explaining the outline | summary of an eyeball. (A) is a vertical sectional view of the eyeball, and (b) shows a coordinate system for the eyeball. 眼球と光路との関係を説明する図である。(a)は、眼球を正面から見た図、(b)は、眼球が正面を向いている場合における光路を示す図、(c)は、眼球を外転させた場合における光路を示す図である。It is a figure explaining the relationship between an eyeball and an optical path. (A) is the figure which looked at the eyeball from the front, (b) is the figure which shows the optical path when the eyeball is facing the front, (c) is the figure which shows the optical path when the eyeball is abducted is there. 顔に対して保持部を設置する方法の一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of the method of installing a holding | maintenance part with respect to a face. 光計測装置により前眼房における眼房水に含まれる光学活性物質の濃度を計測する光計測方法、及び、眼球への光照射及び受光方法を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the optical measurement method which measures the density | concentration of the optically active substance contained in the aqueous humor in an anterior chamber by an optical measurement apparatus, and the light irradiation and light reception method to an eyeball.

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
(光計測装置1)
図1は、本実施の形態が適用される光計測装置1の構成の一例を示す図である。
この光計測装置1は、被計測者の眼球10の前眼房13における眼房水の特性の計測に用いる光学系20、光学系20を制御する制御部40、光学系20、制御部40を保持する保持手段の一例としての保持部50、光学系20を用いて計測されたデータに基づいて眼房水の特性を算出する算出部60を備えている。
なお、図1に示す眼球10は、左目である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
(Optical measurement device 1)
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a configuration of an optical measurement device 1 to which the exemplary embodiment is applied.
The optical measuring device 1 includes an optical system 20 used for measuring characteristics of aqueous humor in the anterior chamber 13 of the eyeball 10 of the measurement subject, a control unit 40 that controls the optical system 20, an optical system 20, and a control unit 40. The holding part 50 as an example of the holding means to hold | maintain and the calculation part 60 which calculates the characteristic of aqueous humor based on the data measured using the optical system 20 are provided.
Note that the eyeball 10 shown in FIG. 1 is the left eye.

以下では、図1に示す光計測装置1において、紙面の上側と下側との方向を上下方向と呼ぶことがある。また、被計測者の前側と後側との方向を前後方向と呼ぶことがある。また、被計測者から見て内側(目頭側、鼻側)と外側(目尻側、耳側)との方向を内外方向と呼ぶことがある。   In the following, in the optical measurement device 1 shown in FIG. 1, the direction of the upper side and the lower side of the paper surface may be referred to as the vertical direction. Moreover, the direction of the front side and the rear side of the measurement subject may be referred to as the front-rear direction. In addition, the direction from the inside (the eye side, the nose side) and the outside (the eye corner side, the ear side) as viewed from the measurement subject may be referred to as the inside / outside direction.

光計測装置1が測定する眼房水の特性とは、含まれる光学活性物質による直線偏光の偏光面の回転角(旋光度α)、円偏光に対する吸色度(円二色性)などをいう。ここで、直線偏光の偏光面とは、直線偏光において磁界が振動する面をいう。 The characteristics of the aqueous humor measured by the optical measurement device 1 include the rotation angle of the polarization plane of linearly polarized light (optical rotation α M ) and the color absorption (circular dichroism) of circularly polarized light. Say. Here, the polarization plane of linearly polarized light refers to a plane in which a magnetic field vibrates in linearly polarized light.

眼球10における前眼房13とは、レンズとして働く水晶体12(後述する図3参照)と角膜14(図3参照)との間の領域で、眼房水で満たされている。そして、前眼房13は、正面から見た形状が円形である。眼球10はほぼ球であるが、前眼房13は球の表面からやや飛び出している。なお、図1はまぶた17を開いた状態を示している。   The anterior chamber 13 in the eyeball 10 is a region between a crystalline lens 12 (see FIG. 3 to be described later) and a cornea 14 (see FIG. 3) serving as a lens, and is filled with aqueous humor. The anterior chamber 13 is circular when viewed from the front. The eyeball 10 is almost a sphere, but the anterior chamber 13 protrudes slightly from the surface of the sphere. FIG. 1 shows a state where the eyelid 17 is opened.

光学系20は、発光部21、偏光子22、第1ミラー23、第2ミラー24、補償子25、検光子26、受光部27を備えている。
発光部21は、発光ダイオード(LED)やランプのような波長幅が広い光源であってもよく、レーザのような波長幅が狭い光源であってもよい。なお、波長幅が狭い方が好ましい。
また、少なくとも2以上の波長の光を出射するものであってもよい。
The optical system 20 includes a light emitting unit 21, a polarizer 22, a first mirror 23, a second mirror 24, a compensator 25, an analyzer 26, and a light receiving unit 27.
The light emitting unit 21 may be a light source having a wide wavelength width such as a light emitting diode (LED) or a lamp, or may be a light source having a narrow wavelength width such as a laser. In addition, the one where a wavelength width is narrow is preferable.
Further, it may emit light having at least two wavelengths.

偏光子22は、例えば、ニコルプリズムなどであって、入射した光から、予め定められた偏光面の直線偏光を通過させる。   The polarizer 22 is, for example, a Nicol prism or the like, and allows linearly polarized light having a predetermined polarization plane to pass through from incident light.

第1ミラー23及び第2ミラー24は、光路28を折り曲げるものであって、反射の前後において直線偏光をそのまま維持するものが好ましい。偏光面を回転させたり、直線偏光を楕円偏光にしたりするなど、偏光の状態を乱すものは好ましくない。なお、光路28を折り曲げる必要がない場合は、第1ミラー23又は/及び第2ミラー24を備えなくともよい。   It is preferable that the first mirror 23 and the second mirror 24 bend the optical path 28 and maintain linearly polarized light as it is before and after reflection. What disturbs the state of polarization, such as rotating the polarization plane or changing the linearly polarized light into elliptically polarized light, is not preferable. If the optical path 28 does not need to be bent, the first mirror 23 and / or the second mirror 24 may not be provided.

補償子25は、例えばガーネット等を用いたファラデー素子などの磁気光学素子であって、磁場によって直線偏光の偏光面を回転させる。   The compensator 25 is a magneto-optical element such as a Faraday element using a garnet, for example, and rotates the polarization plane of linearly polarized light by a magnetic field.

検光子26は、偏光子22と同様の部材であって、予め定められた偏光面の直線偏光を通過させる。
受光部27は、シリコンダイオードなどの受光素子であって、光の強度に対応した出力信号を出力する。
The analyzer 26 is the same member as the polarizer 22 and allows linearly polarized light having a predetermined polarization plane to pass therethrough.
The light receiving unit 27 is a light receiving element such as a silicon diode, and outputs an output signal corresponding to the intensity of light.

なお、計測後に、算出部60によって算出された眼房水の特性(光学活性物質の濃度など)を表示する表示部(不図示)を備えてもよい。   In addition, you may provide the display part (not shown) which displays the characteristic (concentration of an optically active substance, etc.) of the aqueous humor calculated by the calculation part 60 after measurement.

制御部40は、光学系20における発光部21、補償子25、受光部27などを制御して、眼房水の特性に関する計測データを得る。また、計測データを算出部60に送信する。   The control unit 40 controls the light emitting unit 21, the compensator 25, the light receiving unit 27, and the like in the optical system 20 to obtain measurement data relating to the characteristics of aqueous humor. In addition, the measurement data is transmitted to the calculation unit 60.

保持部50は、光学系20及び制御部40を保持するとともに、端部が眼球10の周辺の予め定められた位置に接触して位置決めされた状態において、光学系20に設定された光路28が前眼房13における眼房水中を通過するように光学系20を保持する。保持部50を眼球10の周辺に接触させる方法としては、被計測者又は他者が自らの手で光計測装置1を把持して接触させてもよいし、光計測装置1が自動で前後方向に駆動する駆動装置を使用してもよい。また、保持部50を眼球10に対して位置決めできるのであれば、接触させる領域は眼球10の周辺である必要はなく、被計測者の顔の他の領域であってもよく、さらには、接触させずに位置決めできる場合は、接触させなくてもよい。
なお、破線で示す光路28は、後述するように、眼球10を回転(後述する外転)させたとき、発光部21から出射された光が前眼房13を横切るように通過し、受光部27で受光されるように設定されればよい。
また、光が前眼房13を横切るように通過するとは、眼球10を正面から見た場合において、上下方向よりも内外方向に近い角度(つまり、内外方向の水平軸に対して±45°未満の範囲)で通過することをいい、前後方向に斜めに通過する場合も含む。
The holding unit 50 holds the optical system 20 and the control unit 40, and the optical path 28 set in the optical system 20 is positioned in a state where the end is in contact with a predetermined position around the eyeball 10. The optical system 20 is held so as to pass through the aqueous humor in the anterior chamber 13. As a method of bringing the holding unit 50 into contact with the periphery of the eyeball 10, the person to be measured or another person may hold the optical measurement device 1 with his / her hand to make contact, or the optical measurement device 1 automatically moves back and forth. Alternatively, a driving device that drives the motor may be used. Further, as long as the holding unit 50 can be positioned with respect to the eyeball 10, the contact area does not need to be around the eyeball 10, and may be another area of the face of the person to be measured. If positioning is possible without making contact, it is not necessary to make contact.
As will be described later, when the eyeball 10 is rotated (extraversion described later), the light path 28 indicated by a broken line passes through the anterior chamber 13 so that the light emitted from the light emitting unit 21 passes through the light receiving unit. 27 may be set to receive light.
Further, the passage of light across the anterior chamber 13 means that when the eyeball 10 is viewed from the front, an angle closer to the inner and outer directions than the vertical direction (that is, less than ± 45 ° with respect to the horizontal axis in the inner and outer directions). (Including the case of passing diagonally in the front-rear direction).

そして、保持部50は、眼球10に対して光計測装置1を固定し、光路28がずれないよう加工された接眼部材51を備えていてもよい。   And the holding | maintenance part 50 may be equipped with the eyepiece member 51 which fixed the optical measuring device 1 with respect to the eyeball 10, and was processed so that the optical path 28 might not shift | deviate.

図1に示す保持部50は、円筒を軸方向に平行な面で切断した形状であるが、これは、光学系20を見やすくするためであって、円筒であってもよい。また、断面が楕円形、四辺形などの筒状であってもよい。さらに、図1と同様に、筒状の一部が切り取られた形状であってもよい。   The holding unit 50 shown in FIG. 1 has a shape obtained by cutting a cylinder along a plane parallel to the axial direction. However, this is to make the optical system 20 easier to see, and may be a cylinder. Further, the cross section may be a cylinder such as an ellipse or a quadrilateral. Further, as in FIG. 1, a shape in which a part of the cylindrical shape is cut off may be used.

なお、保持部50は、メガネのフレームであってもよい。すなわち、光計測装置1を、メガネに光学系20及び制御部40を設けたメガネタイプとしてもよい。   Note that the holding unit 50 may be a frame of glasses. That is, the optical measurement device 1 may be a glasses type in which the optical system 20 and the control unit 40 are provided in glasses.

算出部60は、制御部40から計測データを受信し、眼房水の特性を算出する。   The calculation unit 60 receives the measurement data from the control unit 40 and calculates the characteristics of the aqueous humor.

ここでは、発光部21から出射された光は、光路28に沿って進み、受光部27に入射する。すなわち、発光部21から眼球10側に向かって出射された光は、偏光子22を通過後、第1ミラー23により前眼房13を横切る方向(目に平行な方向)に折り曲げられる。そして、前眼房13を横切る方向に通過する。さらに、第2ミラー24により、目から遠ざかる方向に折り曲げられる。そして、補償子25、検光子26を通過して、受光部27に入射する。
図1において、発光部21、偏光子22、第1ミラー23を含む部分が発光系20Aであって、光出射手段の一例である。第2ミラー24、補償子25、検光子26、受光部27を含む部分が受光系20Bであって、受光手段の一例である。
後述するように、保持部50は、発光系20Aを、受光系20Bに比べて、後側(奥側)にずらした状態、すなわち、非対称で保持している。
なお、発光系20Aと受光系20Bとを入れ替えた配置としてもよい。
Here, the light emitted from the light emitting unit 21 travels along the optical path 28 and enters the light receiving unit 27. That is, the light emitted from the light emitting unit 21 toward the eyeball 10 side passes through the polarizer 22 and is bent by the first mirror 23 in a direction crossing the anterior chamber 13 (a direction parallel to the eyes). And it passes in the direction which crosses the anterior chamber 13. Further, the second mirror 24 is bent in a direction away from the eyes. Then, the light passes through the compensator 25 and the analyzer 26 and enters the light receiving unit 27.
In FIG. 1, a portion including the light emitting unit 21, the polarizer 22, and the first mirror 23 is a light emitting system 20A, which is an example of a light emitting unit. A portion including the second mirror 24, the compensator 25, the analyzer 26, and the light receiving unit 27 is a light receiving system 20B, which is an example of a light receiving unit.
As will be described later, the holding unit 50 holds the light emitting system 20A in a state shifted to the rear side (back side) as compared to the light receiving system 20B, that is, asymmetrical.
The light emitting system 20A and the light receiving system 20B may be replaced with each other.

ここで、光計測装置1を前眼房13における眼房水を計測し、グルコース濃度の算出に用いる例を説明する。
糖尿病患者は、血液中のグルコース濃度により、投与するインスリンの量が制御される。よって、糖尿病患者には、血液中のグルコース濃度を常に把握することが求められる。そして、血液中のグルコース濃度の計測は、指先などを注射針で穿刺し、微量な血液を採取する方法によるのが主流である。しかし、微量の血液でも採血時の痛みによる苦痛が伴う。そこで、穿刺などの侵襲式検査法に代わる非侵襲式検査法の要求が高まっている。
血清とほぼ同じ成分である前眼房13における眼房水にはタンパク質、グルコース、アスコルビン酸等が含まれている。そして、血液中のグルコース濃度と眼房水中のグルコース濃度とは相関関係があることが知られている。さらに、眼房水中には、血液中の細胞物質が存在せず、光散乱の影響が小さい。そして、眼房水に含まれるタンパク質、グルコース、アスコルビン酸等は光学活性物質であって、旋光性を有している。すなわち、眼房水は、旋光性を利用して光学的にグルコースなどの濃度を計測する部位として有利である。
Here, an example will be described in which the optical measuring device 1 measures the aqueous humor in the anterior chamber 13 and is used for calculating the glucose concentration.
In diabetic patients, the amount of insulin administered is controlled by the glucose concentration in the blood. Therefore, a diabetic patient is required to always grasp the glucose concentration in blood. And the measurement of the glucose concentration in blood is mainly performed by a method of puncturing a fingertip or the like with an injection needle and collecting a very small amount of blood. However, even a trace amount of blood is accompanied by pain due to pain at the time of blood collection. Thus, there is a growing demand for non-invasive testing methods that replace invasive testing methods such as puncture.
The aqueous humor in the anterior chamber 13 which is almost the same component as serum contains protein, glucose, ascorbic acid and the like. It is known that there is a correlation between the glucose concentration in blood and the glucose concentration in aqueous humor. Further, in the aqueous humor, there is no cellular material in the blood, and the influence of light scattering is small. Proteins, glucose, ascorbic acid and the like contained in aqueous humor are optically active substances and have optical activity. That is, the aqueous humor is advantageous as a site for optically measuring the concentration of glucose or the like using optical rotation.

光学的に眼房水に含まれる光学活性物質の濃度などを得る手法において、設定することのできる光路は以下の2つである。
一方は、眼球10に対して垂直に近い角度で光を入射させ、角膜14(後述する図3参照)と眼房水との界面又は眼房水と水晶体12(図3参照)との界面で光を反射させ、反射した光を受光(検出)する光路である。他方は、眼球10に対して平行に近い角度で光を入射させ、前眼房13における眼房水を通過した光を受光(検出)する光路である。
In the method of optically obtaining the concentration of the optically active substance contained in the aqueous humor, the optical paths that can be set are the following two.
On the other hand, light is incident on the eyeball 10 at an angle close to vertical, and at the interface between the cornea 14 (see FIG. 3 to be described later) and the aqueous humor or between the aqueous humor and the crystalline lens 12 (see FIG. 3). An optical path that reflects light and receives (detects) the reflected light. The other is an optical path through which light is incident on the eyeball 10 at an angle close to parallel and receives (detects) light that has passed through the aqueous humor in the anterior chamber 13.

まず、眼球10に対して垂直に近い角度で光を入射させる光路は、網膜16(図3参照)に光が達するおそれがある。特に、発光部21に、コヒーレント性が高いレーザを用いる場合、網膜16に光が達することは好ましくない。
これに対し、眼球10に対して平行に近い角度で光を入射させる光路では、角膜14を通して前眼房13を横切るように光を通過させ、眼房水を通過した光を受光(検出)する。このため、光が網膜16に達することが抑制される。
First, there is a possibility that light reaches the retina 16 (see FIG. 3) through an optical path through which light is incident on the eyeball 10 at an angle close to vertical. In particular, when a highly coherent laser is used for the light emitting unit 21, it is not preferable that light reaches the retina 16.
On the other hand, in the optical path in which light is incident at an angle close to parallel to the eyeball 10, the light passes through the cornea 14 so as to cross the anterior chamber 13 and the light that has passed through the aqueous humor is received (detected). . For this reason, it is suppressed that light reaches the retina 16.

しかし、眼球10は、外形がほぼ球であること、光を入射させる側又は通過した光を受光する側のいずれかに鼻(鼻梁)が位置し、その影響を受けて、光学系20における発光部21、偏光子22、補償子25、検光子26、受光部27などを配置するスペースが狭い。
そこで、眼球10に対して平行に近い角度で光を入射させ、前眼房13を横切るように通過させるように光路28を設定するため、図1に示すように、第1ミラー23、第2ミラー24を設け、光路28を折り曲げることで、スペースを有効に利用しようとしている。
なお、光学系20が小型であれば、光路28を折り曲げることを要しない。
However, the eyeball 10 has a substantially spherical shape, and a nose (nasal bridge) is positioned on either the light incident side or the light receiving side, and the light emission in the optical system 20 is influenced by the influence. The space where the unit 21, the polarizer 22, the compensator 25, the analyzer 26, the light receiving unit 27 and the like are arranged is narrow.
Therefore, in order to set the optical path 28 so that light is incident on the eyeball 10 at an angle close to parallel and passes through the anterior chamber 13, as shown in FIG. By providing the mirror 24 and bending the optical path 28, the space is effectively used.
If the optical system 20 is small, it is not necessary to bend the optical path 28.

図2は、光計測装置1によって、前眼房13における眼房水に含まれる光学活性物質による偏光面の回転角(旋光度)を計測する方法を説明する図である。ここでは、説明を容易にするため、光路28を折り曲げない(直線である)として、第1ミラー23及び第2ミラー24の記載を省略している。
図2に示す光学系20には、発光部21、偏光子22、前眼房13、補償子25、検光子26、受光部27のそれぞれの間において、光の進行方向から見た偏光の様子を円内の矢印で示している。
FIG. 2 is a diagram for explaining a method of measuring the rotation angle (optical rotation) of the polarization plane by the optically active substance contained in the aqueous humor in the anterior chamber 13 by the optical measurement device 1. Here, for ease of explanation, the description of the first mirror 23 and the second mirror 24 is omitted assuming that the optical path 28 is not bent (is a straight line).
In the optical system 20 shown in FIG. 2, the state of polarization viewed from the traveling direction of light between the light emitting unit 21, the polarizer 22, the anterior chamber 13, the compensator 25, the analyzer 26, and the light receiving unit 27. Is indicated by an arrow in the circle.

発光部21は、ランダムな偏光面を持つ光を出射するとする。すると、偏光子22は、予め定められた偏光面の直線偏光を通過させる。図2においては、例として、紙面に対して平行な偏光面の直線偏光が通過するとする。
偏光子22を通過した直線偏光は、前眼房13における眼房水に含まれる光学活性物質により、偏光面が回転する。図2では、偏光面は角度α(旋光度α)回転するとする。
The light emitting unit 21 emits light having a random polarization plane. Then, the polarizer 22 passes linearly polarized light having a predetermined polarization plane. In FIG. 2, as an example, it is assumed that linearly polarized light having a polarization plane parallel to the paper surface passes.
The plane of polarization of the linearly polarized light that has passed through the polarizer 22 is rotated by the optically active substance contained in the aqueous humor in the anterior chamber 13. In FIG. 2, it is assumed that the polarization plane rotates by an angle α M (optical rotation α M ).

次に、補償子25に磁界を印加することにより、前眼房13における眼房水に含まれる光学活性物質により回転した偏光面を元に戻す。
そして、検光子26を通過した直線偏光を受光部27により受光し、光の強度に対応した出力信号に変換する。
Next, by applying a magnetic field to the compensator 25, the polarization plane rotated by the optically active substance contained in the aqueous humor in the anterior chamber 13 is restored.
Then, the linearly polarized light that has passed through the analyzer 26 is received by the light receiving unit 27 and converted into an output signal corresponding to the intensity of the light.

ここで、光学系20による旋光度αの計測方法の一例を説明する。
まず、発光部21を出射した光が前眼房13を通過しない状態において、発光部21、偏光子22、補償子25、検光子26、受光部27を含む光学系20において、受光部27の出力信号が最小になるように、補償子25及び検光子26を設定する。図2に示すように、光が前眼房13を通過しない状態においては、偏光子22を通過した直線偏光の偏光面は、検光子26を通過する偏光面と直交している。
なお、図2では、偏光子22の偏光面と検光子26を通過する前の偏光面が共に、紙面に平行であるとしている。しかし、補償子25によって予め偏光面が回転する場合には、検光子26を通過する前の偏光面が紙面に平行な面から傾いていてもよい。すなわち、光が前眼房13における眼房水を通過しない状態において、受光部27の出力信号が最小になるように、補償子25と検光子26とを設定すればよい。
Here, an example of a method for measuring the optical rotation α M by the optical system 20 will be described.
First, in a state where the light emitted from the light emitting unit 21 does not pass through the anterior chamber 13, in the optical system 20 including the light emitting unit 21, the polarizer 22, the compensator 25, the analyzer 26, and the light receiving unit 27, The compensator 25 and the analyzer 26 are set so that the output signal is minimized. As shown in FIG. 2, in a state where light does not pass through the anterior chamber 13, the polarization plane of linearly polarized light that has passed through the polarizer 22 is orthogonal to the polarization plane that passes through the analyzer 26.
In FIG. 2, the polarization plane of the polarizer 22 and the polarization plane before passing through the analyzer 26 are both parallel to the paper surface. However, when the plane of polarization is rotated in advance by the compensator 25, the plane of polarization before passing through the analyzer 26 may be tilted from a plane parallel to the paper surface. That is, the compensator 25 and the analyzer 26 may be set so that the output signal of the light receiving unit 27 is minimized when light does not pass through the aqueous humor in the anterior chamber 13.

次に、光が前眼房13を通過する状態とする。すると、前眼房13における眼房水に含まれる光学活性物質によって、偏光面が回転する。このため、受光部27からの出力信号は、最小値から外れる。そこで、受光部27からの出力信号が最小になるように、補償子25に印加する磁場を設定する。すなわち、補償子25により偏光面を回転させ、検光子26を通過する偏光面と直交させる。
このとき、補償子25によって回転させた偏光面の角度が、眼房水に含まれる光学活性物質によって発生した旋光度αに対応する。補償子25に印加した磁場の大きさと回転した偏光面の角度との関係は、事前に知られているので、補償子25に印加した磁場の大きさから、旋光度αが分かる。
なお、旋光度αを求める方法として補償子25を用いた例を述べたが、補償子25以外で旋光度αを求めてもよい。また、図1、図2では、偏光面の回転角(旋光度α)を測定する最も基本的な測定法である直交偏光子法(ただし補償子25を使用)について示したが、回転検光子法やファラデー変調法、光学遅延変調法といった他の測定方法を適用してもよい。
Next, it is assumed that light passes through the anterior chamber 13. Then, the polarization plane is rotated by the optically active substance contained in the aqueous humor of the anterior chamber 13. For this reason, the output signal from the light receiving unit 27 deviates from the minimum value. Therefore, the magnetic field applied to the compensator 25 is set so that the output signal from the light receiving unit 27 is minimized. That is, the plane of polarization is rotated by the compensator 25 and is orthogonal to the plane of polarization passing through the analyzer 26.
At this time, the angle of the polarization plane rotated by the compensator 25 corresponds to the optical rotation α M generated by the optically active substance contained in the aqueous humor. Since the relationship between the magnitude of the magnetic field applied to the compensator 25 and the angle of the rotated polarization plane is known in advance, the optical rotation α M can be determined from the magnitude of the magnetic field applied to the compensator 25.
Although described an example using compensator 25 as a method for determining the optical rotation alpha M, may be obtained optical rotation alpha M outside compensator 25. 1 and 2 show the orthogonal polarizer method (which uses the compensator 25), which is the most basic measurement method for measuring the rotation angle (optical rotation α M ) of the polarization plane. Other measurement methods such as a photon method, a Faraday modulation method, and an optical delay modulation method may be applied.

さらに具体的には、発光部21から前眼房13における眼房水に複数の波長λ(波長λ、λ、λ、…)の光を入射し、それぞれに対して旋光度α(旋光度αM1、αM2、αM3、…)を求める。これらの波長λと旋光度αとの組が、算出部60に取り込まれ、求めたい光学活性物質の濃度が算出される。 More specifically, light having a plurality of wavelengths λ (wavelengths λ 1 , λ 2 , λ 3 ,...) Is incident on the aqueous humor in the anterior chamber 13 from the light emitting unit 21, and the optical rotation α M is applied to each. (Optical rotations α M1 , α M2 , α M3 ,...) Are obtained. A set of the wavelength λ and the optical rotation α M is taken into the calculation unit 60, and the concentration of the optically active substance to be obtained is calculated.

なお、眼房水には、前述したように複数の光学活性物質が含まれている。よって、計測された旋光度αは、複数の光学活性物質それぞれによる旋光度αの和である。そこで、計測された旋光度αから、求めたい光学活性物質の濃度を算出することが必要となる。
求めたい光学活性物質の濃度の算出は、例えば、特開平09-138231号公報(上記特許文献2)に開示されているような公知の方法を用いればよいので、説明を省略する。
The aqueous humor contains a plurality of optically active substances as described above. Therefore, the measured optical rotation α M is the sum of the optical rotation α by each of the plurality of optically active substances. Therefore, it is necessary to calculate the concentration of the optically active substance to be obtained from the measured optical rotation α M.
The calculation of the concentration of the optically active substance to be obtained may be performed by using a known method as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 09-138231 (Patent Document 2), and the description thereof is omitted.

図3は、眼球10の概要を説明する図である。図3(a)は、眼球10の上下方向の断面図、図3(b)は、眼球10に対する座標系を示す。
図3(a)に示すように、眼球10は、外形がほぼ球形であって、中央にガラス体11がある。そして、レンズの役割をする水晶体12が、ガラス体11の一部に埋め込まれている。水晶体12の外側に、前眼房13があり、その外側に角膜14がある。水晶体12の周辺部は虹彩に囲まれ、その中心が瞳孔15である。水晶体12に接する部分を除いて、ガラス体11は、網膜16で覆われている。
すなわち、前眼房13は、角膜14と水晶体12とで囲まれた領域であって、眼球10の球形からは、凸状に飛び出している。なお、前眼房13は、眼房水で満たされている。
FIG. 3 is a diagram for explaining the outline of the eyeball 10. 3A is a cross-sectional view of the eyeball 10 in the vertical direction, and FIG. 3B shows a coordinate system for the eyeball 10.
As shown in FIG. 3A, the eyeball 10 has a substantially spherical outer shape, and has a glass body 11 in the center. A crystalline lens 12 serving as a lens is embedded in a part of the glass body 11. There is an anterior chamber 13 outside the lens 12, and a cornea 14 outside. The peripheral portion of the crystalline lens 12 is surrounded by an iris, and the center is the pupil 15. The glass body 11 is covered with a retina 16 except for a portion in contact with the crystalline lens 12.
That is, the anterior chamber 13 is a region surrounded by the cornea 14 and the crystalline lens 12 and protrudes from the spherical shape of the eyeball 10 in a convex shape. The anterior chamber 13 is filled with aqueous humor.

図3(b)に示す眼球10は、左目であって、正面を向いているとする。すなわち、向って左側が目頭側(鼻側)、右側が目尻側(耳側)である。そして、眼球10が行う回転運動の中心O(回旋点)を通って、向って右から左に向う軸をX軸、奥から手前に向う軸をY軸、下から上に向う軸をZ軸とする。
ここでは、眼球10が、Z軸を中心として、目頭側(鼻側)に回転することを「内転」、目尻側(耳側)に回転することを「外転」と表記する。なお、右目では、Z軸を中心とする回転の方向、すなわち、「内転」と「外転」の方向が逆になる。
ちなみに、眼球10がX軸を中心として、上方向に回転することを「上転」、下方向に回転することを「下転」、Y軸を中心として回転することを「回旋」という。
ここで、「外転」とは、眼球10(瞳孔15)が正面を向いた状態から、目尻側(耳側)に回転する場合の他、眼球10(瞳孔15)が上側に向いた状態、例えばZ軸方向に+45°以内の範囲で向いた状態において、目尻側(耳側)に回転する場合や、眼球10(瞳孔15)が下側に向いた状態、例えばZ軸方向に−45°以内の範囲で向いた状態において、目尻側(耳側)に回転する場合を含む。
また、「内転」についても同様である。
It is assumed that the eyeball 10 shown in FIG. 3B is the left eye and faces the front. That is, the left side is the eye side (nose side), and the right side is the corner of the eye (ear side). Then, through the center O (rotation point) of the rotational movement performed by the eyeball 10, the axis pointing from right to left is the X axis, the axis from the back to the front is the Y axis, and the axis from the bottom to the top is the Z axis. And
Here, rotation of the eyeball 10 toward the eye (nose side) around the Z axis is referred to as “inversion”, and rotation to the corner of the eye (ear side) is referred to as “abduction”. In the right eye, the directions of rotation about the Z axis, that is, the directions of “inner rotation” and “external rotation” are reversed.
Incidentally, rotating the eyeball 10 upward about the X axis is referred to as “upward”, rotating downward is referred to as “downward”, and rotating about the Y axis is referred to as “rotation”.
Here, “abduction” means a state in which the eyeball 10 (pupil 15) faces upward, as well as a case where the eyeball 10 (pupil 15) faces upward, in addition to the case where the eyeball 10 (pupil 15) turns frontward. For example, in a state where it is oriented within the range of + 45 ° in the Z-axis direction, when rotating to the outer corner of the eye (ear side), or in a state where the eyeball 10 (pupil 15) is directed downward, for example, −45 ° in the Z-axis direction. This includes the case of rotating to the outer corner of the eye (ear side) in the state of facing within the range.
The same applies to “inner rotation”.

図4は、眼球10と光路28との関係を説明する図である。図4(a)は、眼球10を正面から見た図、図4(b)は、眼球10が正面を向いている場合における光路28を示す図、図4(c)は、眼球10を外転させた場合における光路28を示す図である。図4(b)、図4(c)は、人を頭側(上側)から見た状態を示している。これらは、顔をモデル化したシミュレーションにより作図した。   FIG. 4 is a diagram for explaining the relationship between the eyeball 10 and the optical path 28. 4A is a diagram of the eyeball 10 viewed from the front, FIG. 4B is a diagram illustrating the optical path 28 when the eyeball 10 is facing the front, and FIG. It is a figure which shows the optical path 28 in the case of rotating. FIG. 4B and FIG. 4C show a state in which a person is viewed from the head side (upper side). These were drawn by simulation modeling the face.

図4(a)に示すように、光路28は、目尻側(耳側)から目頭側(鼻側)に向かうように設定されている。これは、説明を容易にするためである。光路28は、目頭側(鼻側)から目尻側(耳側)に向かうように設定されていてもよい。
図4(b)に示すように、眼球10が正面を向いている場合、発光系20A(図1参照)から出射した光は、角膜14を通過して、前眼房13に入射する。角膜14及び前眼房13における眼房水の屈折率が空気より大きく、前眼房13及び角膜14が凸状であるため、光路28は、眼球10側に曲げられる。そして、前眼房13を通過した後においても、光路28は、さらに眼球10側に曲げられる。よって、前眼房13を通過した後の光路28は、顔表面に近づいた軌跡を通る。
一般的な人では、目頭側の皮膚F1の方が目尻側の皮膚F2よりも前側に出ており、且つ、目頭側には鼻もあるため、眼球10が正面を向いている状態では、目頭側に受光系20B(図1参照)を配置するスペースを確保しづらい場合がある。
なお、皮膚F1及び皮膚F2から、眼球10が露出した領域Rにおける白目の部分(白目部分)Iに近接した位置など、眼球10に非常に近接した位置に受光系20Bを配置することができれば、目頭側の皮膚F1や鼻の存在が無視できる。しかし、眼球10に受光系20Bを構成する部材が接触しやすくなってしまう。
As shown in FIG. 4A, the optical path 28 is set so as to be directed from the corner of the eye (ear side) to the side of the eye (nose side). This is for ease of explanation. The optical path 28 may be set so as to go from the eye side (nose side) to the corner of the eye (ear side).
As shown in FIG. 4B, when the eyeball 10 faces the front, the light emitted from the light emitting system 20A (see FIG. 1) passes through the cornea 14 and enters the anterior chamber 13. Since the refractive index of the aqueous humor in the cornea 14 and the anterior chamber 13 is larger than air, and the anterior chamber 13 and the cornea 14 are convex, the optical path 28 is bent toward the eyeball 10 side. Even after passing through the anterior chamber 13, the optical path 28 is further bent toward the eyeball 10. Therefore, the optical path 28 after passing through the anterior chamber 13 follows a locus approaching the face surface.
In a general person, the skin F1 on the eye side protrudes in front of the skin F2 on the eye corner side, and there is also a nose on the eye side. Therefore, when the eyeball 10 faces the front, In some cases, it is difficult to secure a space for arranging the light receiving system 20B (see FIG. 1) on the side.
If the light receiving system 20B can be disposed at a position very close to the eyeball 10 such as a position close to the white eye portion (white eye portion) I in the region R where the eyeball 10 is exposed from the skin F1 and the skin F2, The presence of the skin F1 and the nose on the eye side can be ignored. However, the members constituting the light receiving system 20B easily come into contact with the eyeball 10.

これに対し、図4(c)に示すように、眼球10を外転させた場合、すなわち、視線が目尻側(耳側)に向いている場合には、発光系20Aから出射した光は、角膜14を通過して、前眼房13に入射する。このとき、眼球10が外転しているために、図4(b)の場合に比べて、前眼房13を通過後の光路28は、顔表面からより離れた軌跡を通る。
眼球10を外転させることで目頭側のスペースが広くなり、図4(b)に示した正面を向いている場合に比べ、目頭側に受光系20Bが配置しやすくなる。つまり、目頭側の広くなったスペースを活用して、眼球10が露出している領域Rと鼻との間の目頭側の皮膚F1上に受光系20Bを配置すればよい。この場合、受光系20Bを構成する部材と眼球10との距離が離れるので、受光系20Bを構成する部材が眼球10に接触することが抑制される。
また、眼球10の露出した白目部分I′に受光系20Bを配置させる場合であっても、白目部分I′は、図4(b)の眼球10が正面を向いている場合における白目部分Iに比べ、広くなるとともに、光路28が、眼球10から離れる。よって、受光系20Bを、眼球10から離れた位置に配置すれば、受光系20Bを構成する部材が眼球10に接触することが抑制される。
On the other hand, as shown in FIG. 4C, when the eyeball 10 is abducted, that is, when the line of sight is directed to the outer corner of the eye (ear side), the light emitted from the light emitting system 20A is It passes through the cornea 14 and enters the anterior chamber 13. At this time, since the eyeball 10 is abducted, the optical path 28 after passing through the anterior chamber 13 follows a path farther from the face surface than in the case of FIG.
By rotating the eyeball 10, the space on the eye side is widened, and the light receiving system 20 </ b> B can be easily placed on the eye side as compared with the case where the eyeball 10 is facing the front as shown in FIG. In other words, the light receiving system 20B may be arranged on the skin F1 on the temporal side between the region R where the eyeball 10 is exposed and the nose, utilizing the widened space on the temporal side. In this case, since the distance between the members constituting the light receiving system 20B and the eyeball 10 is increased, the members constituting the light receiving system 20B are suppressed from contacting the eyeball 10.
Further, even when the light receiving system 20B is arranged on the exposed white-eye portion I ′ of the eyeball 10, the white-eye portion I ′ is the white-eye portion I when the eyeball 10 in FIG. In comparison, the optical path 28 is separated from the eyeball 10 as it becomes wider. Therefore, if the light receiving system 20B is disposed at a position away from the eyeball 10, the members constituting the light receiving system 20B are prevented from coming into contact with the eyeball 10.

一方、目尻側は、眼球10を外転させることで、図4(b)に示した眼球10が正面を向いた場合に比べ、スペースが狭くなる。しかし、目尻側は目頭側に比べもともとスペースが確保しやすいので、露出した白目部分II′、目尻側の皮膚F2上、又は、それよりも外側に発光系20Aを配置すればよい。   On the other hand, on the eye corner side, the space becomes narrower by rotating the eyeball 10 than in the case where the eyeball 10 shown in FIG. However, since the space on the outer corner of the eye is originally easier to secure than the outer side of the eye, the light emitting system 20A may be disposed on the exposed white-eye portion II ′, the skin F2 on the outer corner of the eye, or on the outer side.

発光系20Aの部材及び受光系20Bの部材が露出した眼球10に接触することを抑制するためには、目頭側、目尻側ともに眼球10が露出している領域R内に発光系20A又は/及び受光系20Bを配置せず、眼球が露出している領域Rの範囲外、例えば、皮膚F1上や皮膚F2上に発光系20A又は/及び受光系20Bを配置すればよい。このようにすれば、前後方向に位置がずれた場合であっても、部材の眼球10への接触が抑制される。なお、目頭側又は目尻側の少なくとも一方において、眼球10が露出している領域Rの範囲外に、発光系20A又は/及び受光系20Bを配置すればよい。   In order to prevent the members of the light emitting system 20A and the members of the light receiving system 20B from coming into contact with the exposed eyeball 10, the light emitting system 20A or / and / or within the region R where the eyeball 10 is exposed on both the eyeball side and the eyeball side. The light receiving system 20B may not be disposed, and the light emitting system 20A and / or the light receiving system 20B may be disposed outside the range of the region R where the eyeball is exposed, for example, on the skin F1 or the skin F2. In this way, even when the position is shifted in the front-rear direction, the contact of the member with the eyeball 10 is suppressed. It should be noted that the light emitting system 20A and / or the light receiving system 20B may be disposed outside the range of the region R where the eyeball 10 is exposed on at least one of the eye side or the eye corner side.

以上では、光路28を、目尻側(耳側)から目頭側(鼻側)に向かうように設定した場合を説明した。光路28を、目頭側(鼻側)から目尻側(耳側)に向かうように設定した場合においても同様である。すなわち、上記において、発光系20Aを受光系20B、受光系20Bを発光系20Aに読み替えればよい。
なお、本実施の形態における「皮膚F1上」、「皮膚F2上」とは、皮膚に接触している状態、接触していない状態の両方の状態を含むものであり、言い換えれば、眼球を正面から見た場合において皮膚と重なる位置を言う。
The case where the optical path 28 is set so as to go from the outer corner of the eye (ear side) to the front of the eye (nose side) has been described above. The same applies to the case where the optical path 28 is set so as to go from the eye side (nose side) to the eye corner side (ear side). That is, in the above, the light emitting system 20A may be read as the light receiving system 20B, and the light receiving system 20B may be read as the light emitting system 20A.
In the present embodiment, “on skin F1” and “on skin F2” include both a state where the skin is in contact and a state where the skin is not in contact. This refers to the position that overlaps the skin when viewed from above.

光路28が前眼房13から外れると、正確な計測が行えない場合がある。よって、光が、前眼房13から外れずに、前眼房13を横切るように通過するように光路28が設定されることで、より正確な計測が行われる。そして、旋光度αは、光が前眼房13における眼房水を通過する長さである光路長の影響を受ける。よって、光路28が短い場合は、実際に光が通過した光路長と旋光度αを算出するために使用する光路長との相対的なばらつきが大きくなりやすいため、光路28が長い場合と比較して、計測の精度が悪くなりやすい。
本実施の形態では、前眼房13を横切るように光路28を設定するので、前述した眼球10に対して垂直に近い角度で光を入射させる場合に比べて、光路長が長く設定される。これにより、垂直に近い角度で光を入射させる場合に比べて、計測の精度を高めやすい。
If the optical path 28 deviates from the anterior chamber 13, accurate measurement may not be performed. Therefore, more accurate measurement is performed by setting the optical path 28 so that the light passes through the anterior chamber 13 without deviating from the anterior chamber 13. The optical rotation α M is affected by the optical path length, which is the length of light passing through the aqueous humor in the anterior chamber 13. Therefore, when the optical path 28 is short, actually for relative variations of the optical path length to be used for light to calculate the optical path length and optical rotation alpha M passing through tends to increase, and when the optical path 28 is long compared As a result, the accuracy of measurement tends to deteriorate.
In the present embodiment, since the optical path 28 is set so as to cross the anterior chamber 13, the optical path length is set to be longer than in the case where light is incident on the eyeball 10 at an angle close to vertical. Thereby, compared with the case where light is incident at an angle close to vertical, it is easy to improve the measurement accuracy.

図5は、顔に対して保持部50を設置する方法の一例を説明する図である。
図4で説明したように、一般的な人では、目頭側の皮膚F1の方が目尻側の皮膚F2よりも前側に出ている。このため、保持部50は、顔の目頭側の皮膚F1及び目尻側の皮膚F2の形状(凹凸)に沿うように設けられている。すなわち、目尻側の皮膚F2に接触する目尻側端部50Bは、目頭側の皮膚F1に接触する保持部50の目頭側端部50Aに比べて、後側(奥側)にずれている。言い換えると、保持部50は、目頭側と目尻側とで、非対称に構成されている。また、保持部50によって保持される発光系20Aと受光系20Bも同様に、目頭側に配置される方が眼球10の前後方向に対して前側、目尻側に配置される方が眼球10の前後方向に対して後側となるように、お互いにずれて配置されている。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a method of installing the holding unit 50 on the face.
As described with reference to FIG. 4, in a general person, the skin F <b> 1 on the eye side protrudes in front of the skin F <b> 2 on the eye corner side. For this reason, the holding | maintenance part 50 is provided so that the shape (unevenness | corrugation) of the skin F1 of the face side of the face, and the skin F2 of the outer corner of the face may be provided. That is, the corner part 50B in contact with the skin F2 on the corner of the corner of the eye is shifted to the rear side (back side) as compared to the end part 50A on the corner side of the holding part 50 in contact with the skin F1 on the corner side. In other words, the holding | maintenance part 50 is comprised asymmetrically by the eye side and the eye corner side. Similarly, the light emitting system 20 </ b> A and the light receiving system 20 </ b> B held by the holding unit 50 are arranged on the front side with respect to the front-rear direction of the eyeball 10 and on the front of the eyeball side with respect to the front-rear direction of the eyeball 10. They are shifted from each other so as to be rearward with respect to the direction.

(光計測方法、及び、眼球への光照射及び受光方法)
図6は、光計測装置1により前眼房13における眼房水に含まれる光学活性物質の濃度を計測する光計測方法、及び、眼球10への光照射及び受光方法を説明するフローチャートである。
まず、被計測者が、光計測装置1の電源を入れて、光計測装置1を装着する(ステップ11、図6ではS11と表記する。以下同様とする)。光計測装置1は、電源が入れられると、光学系20、制御部40、算出部60が動作状態になる。
次に、制御部40により被計測者が光計測装置1の装着を完了(装着完了)したか否かが判断される(ステップ12)。例えば、光計測装置1に装着完了を通知するボタンを設け、被計測者が光計測装置1の装着完了後に、装着完了を通知するボタンを押すようにする。そして、装着完了を通知するボタンが押されたか否かによって、制御部40は、被計測者が光計測装置1の装着を完了したか否かを判断してもよい。
ステップ12において、否定(No)の判断がされた場合、すなわち、装着完了でない場合は、ステップ12に戻って、装着完了を待つ。
(Optical measurement method and light irradiation and light reception method to the eyeball)
FIG. 6 is a flowchart for explaining an optical measurement method for measuring the concentration of an optically active substance contained in aqueous humor in the anterior chamber 13 by the optical measurement device 1 and a method for irradiating and receiving light to the eyeball 10.
First, the person to be measured turns on the optical measuring device 1 and wears the optical measuring device 1 (denoted as S11 in step 11 and FIG. 6; the same applies hereinafter). When the optical measurement device 1 is turned on, the optical system 20, the control unit 40, and the calculation unit 60 are in an operating state.
Next, it is determined by the control unit 40 whether or not the person to be measured has completed mounting (mounting completion) of the optical measuring device 1 (step 12). For example, a button for notifying the completion of the mounting is provided in the optical measuring device 1 so that the measurement subject presses the button for notifying the completion of the mounting after the mounting of the optical measuring device 1 is completed. Then, the control unit 40 may determine whether or not the measurement subject has completed the mounting of the optical measurement device 1 depending on whether or not the button for notifying the completion of the mounting has been pressed.
If a negative (No) determination is made in step 12, that is, if the mounting is not completed, the process returns to step 12 to wait for the mounting completion.

一方、肯定(Yes)の判断がされた場合、計測を開始(計測開始)してよいか否かが判断される(ステップ13)。例えば、光計測装置1に計測開始を指示するボタンを設け、被計測者が光計測装置1の装着完了後に、計測開始を指示するボタンを押すようにする。そして、計測開始を通知するボタンが押されたか否かによって、制御部40は、計測を開始してよいか否かを判断してもよい。
ステップ13において、否定(No)の判断がされた場合、すなわち、計測開始でない場合は、ステップ13に戻って、計測開始を待つ。
On the other hand, when an affirmative (Yes) determination is made, it is determined whether measurement may be started (measurement start) (step 13). For example, a button for instructing measurement start is provided in the optical measurement device 1 so that the measurement subject presses the button for instructing measurement start after the installation of the optical measurement device 1 is completed. Then, the control unit 40 may determine whether or not measurement may be started depending on whether or not a button for notifying measurement start has been pressed.
If a negative (No) determination is made in step 13, that is, if measurement is not started, the process returns to step 13 and waits for measurement start.

一方、肯定(Yes)の判断がされた場合、すなわち、計測開始が指示された場合には、制御部40は、発光系20Aにおける発光部21から光を出射して(ステップ14)、前眼房13における眼房水を通過した光の旋光度αを計測する(ステップ15)。次に、制御部40は、計測した旋光度αなどの計測データを算出部60に送信する。
すると、算出部60は、計測対象物である眼房水において求めたい光学活性物質の濃度を算出(計測対象物の濃度算出)する(ステップ16)。
On the other hand, when an affirmative (Yes) determination is made, that is, when measurement start is instructed, the control unit 40 emits light from the light emitting unit 21 in the light emitting system 20A (step 14), and the anterior eye The optical rotation α M of the light passing through the aqueous humor in the chamber 13 is measured (step 15). Next, the control unit 40 transmits measurement data such as the measured optical rotation α M to the calculation unit 60.
Then, the calculation unit 60 calculates the concentration of the optically active substance to be obtained in the aqueous humor that is the measurement target (calculation of the concentration of the measurement target) (step 16).

図6のフローチャートでは、例として、眼房水に含まれる求めたい光学活性物質の濃度を算出する方法を説明したが、眼房水の他の特性を計測するように構成してもよい。
また、眼房水に関する特性のみならず、光路28に存在する角膜等に関する特性を求めるために本実施の形態で説明した構成を応用してもよい。すなわち、眼球10の外部から光を入射させ、角膜14及び前眼房13内の眼房水に光を通過させることで、眼球10に関する特性を求めるものであれば、本実施の形態で説明した構成が適用できる。
In the flowchart of FIG. 6, as an example, the method of calculating the concentration of the optically active substance desired to be obtained contained in the aqueous humor has been described, but it may be configured to measure other characteristics of the aqueous humor.
In addition to the characteristics relating to aqueous humor, the configuration described in the present embodiment may be applied to obtain characteristics relating to the cornea and the like existing in the optical path 28. That is, if light from the outside of the eyeball 10 is incident and light is passed through the cornea 14 and the aqueous humor in the anterior chamber 13, the characteristics relating to the eyeball 10 are obtained. Configuration can be applied.

なお、本実施の形態では、左目で説明したが、右目に適用してもよい。眼球10の外転の方向は、鼻から遠ざかる方向であって、共に、発光系20Aから出射された光が、前眼房13を横切るように通過して、受光系20Bにて受光されるように光路28を設定できる。
また、本実施の形態では、保持部50は、発光系20Aを、受光系20Bに比べて、後側(奥側)にずらした状態、すなわち、非対称で保持した形態を開示しているが、本発明は必ずしもこのような形態に限定されない。眼球10の前眼房を横切る光の照射及び受光を、眼球10が外転した状態で実施できる構造であれば、発光系20Aと受光系20Bとを対称で保持した形態であってもよいし、本実施の形態で開示する以外の非対称の構造であってもよい。
さらに、制御部40と算出部60とが一体に構成されてもよく、制御部40と算出部60とのデータの送受信は有線で行っても、無線で行ってもよい。
In the present embodiment, the left eye has been described, but the present invention may be applied to the right eye. The direction of abduction of the eyeball 10 is a direction away from the nose, and both the light emitted from the light emitting system 20A passes through the anterior chamber 13 and is received by the light receiving system 20B. The optical path 28 can be set to
Further, in the present embodiment, the holding unit 50 discloses a state in which the light emitting system 20A is shifted to the rear side (back side) compared to the light receiving system 20B, that is, an asymmetrical holding form. The present invention is not necessarily limited to such a form. A configuration in which the light emitting system 20A and the light receiving system 20B are held symmetrically may be used as long as the irradiation and reception of light crossing the anterior chamber of the eyeball 10 can be performed in a state where the eyeball 10 is abducted. An asymmetric structure other than that disclosed in the present embodiment may be used.
Furthermore, the control unit 40 and the calculation unit 60 may be integrally configured, and data transmission / reception between the control unit 40 and the calculation unit 60 may be performed by wire or wirelessly.

1…光計測装置、10…眼球、11…ガラス体、12…水晶体、13…前眼房、14…角膜、15…瞳孔、16…網膜、20…光学系、20A…発光系、20B…受光系、21…発光部、22…偏光子、23…第1ミラー、24…第2ミラー、25…補償子、26…検光子、27…受光部、28…光路、40…制御部、50…保持部、51…接眼部材、60…算出部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Optical measuring device, 10 ... Eyeball, 11 ... Glass body, 12 ... Lens, 13 ... Anterior chamber, 14 ... Cornea, 15 ... Pupil, 16 ... Retina, 20 ... Optical system, 20A ... Light emission system, 20B ... Light reception System 21... Light emitting unit 22. Polarizer 23. First mirror 24 24 Second mirror 25 Compensator 26 Analyzer 27 27 Light receiving unit 28 Optical path 40 Control unit 50. Holding unit, 51 ... eyepiece member, 60 ... calculating unit

Claims (4)

被計測者の眼球の目尻側に設けられる光出射手段を、当該眼球の目頭側に設けられる受光手段よりも当該眼球に対して奥側に位置決めするステップと、
前記眼球を外転させた状態において、前記光出射手段から当該眼球の前眼房を横切るように光を通過させるステップと、
前記前眼房を横切った前記光を前記受光手段で受光するステップと
を含む眼球の光計測方法。
Positioning the light emitting means provided on the outer corner side of the eyeball of the measurement subject on the back side with respect to the eyeball rather than the light receiving means provided on the eyeball side of the eyeball;
Passing the light across the anterior chamber of the eyeball from the light emitting means in a state of rotating the eyeball;
A method of measuring light of an eyeball, comprising: receiving the light crossing the anterior chamber with the light receiving means.
被計測者の眼球の目尻側に設けられる受光手段を、当該眼球の目頭側に設けられる光出射手段よりも当該眼球に対して奥側に位置決めするステップと、
前記眼球を外転させた状態において、前記光出射手段から当該眼球の前眼房を横切るように光を通過させるステップと、
前記前眼房を横切った前記光を前記受光手段で受光するステップと
を含む眼球の光計測方法。
Positioning the light receiving means provided on the outer corner side of the eyeball of the measurement subject on the back side with respect to the eyeball than the light emitting means provided on the eyeball side of the eyeball;
Passing the light across the anterior chamber of the eyeball from the light emitting means in a state of rotating the eyeball;
A method of measuring light of an eyeball, comprising: receiving the light crossing the anterior chamber with the light receiving means.
前記位置決めするステップは、前記光出射手段及び前記受光手段の少なくとも一方が前記眼球の露出した領域の範囲外に配置されるように位置決めすることを特徴とする請求項1又は2に記載の眼球の光計測方法。3. The eyeball according to claim 1, wherein the positioning step includes positioning so that at least one of the light emitting unit and the light receiving unit is disposed outside a region where the eyeball is exposed. Optical measurement method. 前記位置決めするステップは、前記光出射手段及び前記受光手段の両方が前記眼球の露出した領域の範囲外に配置されるように位置決めすることを特徴とする請求項1又は2に記載の眼球の光計測方法。The eyeball light according to claim 1 or 2, wherein the positioning step includes positioning so that both the light emitting means and the light receiving means are disposed outside the range of the exposed area of the eyeball. Measurement method.
JP2015161351A 2014-03-20 2015-08-18 Optical measurement method of eyeball Active JP5900689B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015161351A JP5900689B2 (en) 2014-03-20 2015-08-18 Optical measurement method of eyeball

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014059222 2014-03-20
JP2014059222 2014-03-20
JP2015161351A JP5900689B2 (en) 2014-03-20 2015-08-18 Optical measurement method of eyeball

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015046085A Division JP5800100B1 (en) 2014-03-20 2015-03-09 Eyeball optical measuring device

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016007052A Division JP5920549B2 (en) 2014-03-20 2016-01-18 Eyeball optical measuring device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015213835A JP2015213835A (en) 2015-12-03
JP5900689B2 true JP5900689B2 (en) 2016-04-06

Family

ID=54751282

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015161351A Active JP5900689B2 (en) 2014-03-20 2015-08-18 Optical measurement method of eyeball
JP2016007052A Active JP5920549B2 (en) 2014-03-20 2016-01-18 Eyeball optical measuring device

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016007052A Active JP5920549B2 (en) 2014-03-20 2016-01-18 Eyeball optical measuring device

Country Status (1)

Country Link
JP (2) JP5900689B2 (en)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5243983A (en) * 1990-12-14 1993-09-14 Georgia Tech Research Corporation Non-invasive blood glucose measurement system and method using stimulated raman spectroscopy
DE4243142A1 (en) * 1992-12-19 1994-06-23 Boehringer Mannheim Gmbh Device for in-vivo determination of an optical property of the aqueous humor of the eye
JP3014633B2 (en) * 1995-11-16 2000-02-28 松下電器産業株式会社 Urine test method
JP3543923B2 (en) * 1997-12-25 2004-07-21 富士写真フイルム株式会社 Glucose concentration measurement device
JP2002000570A (en) * 2000-06-23 2002-01-08 Tokyo Boeki Medical System Kk Positioning device for measuring eyeball
MXPA06007945A (en) * 2004-01-13 2007-01-26 Univ Toledo Noninvasive birefringence compensated sensing polarimeter.
JP2006346074A (en) * 2005-06-15 2006-12-28 Mitani Valve Co Ltd Eye-washing liquid spraying device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2016064304A (en) 2016-04-28
JP5920549B2 (en) 2016-05-18
JP2015213835A (en) 2015-12-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5800100B1 (en) Eyeball optical measuring device
US20170049320A1 (en) Optical measuring apparatus and method of outputting light and receiving the light
US9936874B2 (en) Optical measurement apparatus and light irradiation/reception method
JP5920549B2 (en) Eyeball optical measuring device
US20170181623A1 (en) Optical measurement apparatus for eyeball
JP5907325B1 (en) Measuring device
JP6661917B2 (en) Eye light measuring device and eye light measuring method
JP6841146B2 (en) Eye light measuring device and eye light measuring method
US20170188824A1 (en) Optical measurement apparatus for eyeball
JP5950007B1 (en) Optical measuring device
JP2018114224A (en) Optical measurement apparatus
JP6798233B2 (en) Eye light measuring device and eye light measuring method
JP5950008B1 (en) Optical measuring device
JP2018099161A (en) Light measurement device
JP6790479B2 (en) Eye light measuring device
JP6172329B1 (en) Optical measurement system for eyeball and mounting member for eyeball
JP2018089202A (en) Eyeball optical measurement apparatus and eyeball optical measurement method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20151130

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20151130

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20151218

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20151222

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160118

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160209

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160222

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5900689

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350